ansys幕墙行业应用实例04.pdf

点玻自平衡式结构计算： 结构尺寸：详见下图 材料特性：E=2.06e5 N/mm2 ν=0.3 γ=7.85e-5 N/mm3 α= 1.2e-5 /℃ 钢材 E= 1.35e5 N/mm2 ν=0.3 γ=7.85e-5 N/mm3 α= 1.8e-5 /℃不锈钢绞线 荷载条件：玻璃自重标准值 GAK=0.666e-3 N/mm2 风荷载标准值 wk = 1.252 e-3 N/mm2 水平地震作用标准值QEK=0.266e-3N/mm2 温度荷载 ±40 ℃ 最不利荷载组合：±40 ℃ + 以下集中力： 每个爪上施加的集中力为F=-4.19e3 N G=-1.73 e3 N F =-3.58 e3 N G =-1.48 e3 N 建模： 模型说明： 1．因为自平衡 构中两榀之间设置稳定索，互不传力，每榀在受力上基本相同或相似，没 必要对整个结构进行建模，故仅 自平衡结构中最不利的一榀进行建模计算。 2 ．荷载分析。玻璃面板将力传给爪件，由爪件再传到转接件进而传到自平衡 构上。所传 的力主要包括风荷载，水平地震荷载，玻璃及爪件自重。另外，自平衡 构自身还要承受温 度荷载和 构本身的自重。 3 ．约束分析。经参考多个采用自平衡 构的工程实例，除顶部约束需放松UY 约束外（用 以消除温度应力），与结构连接处的节点做法基本是采用销接的约束方式，即在建模时仅需 放松z 向转动，其他全部约束掉就可以了。 4 ．单元选用。索采用link 10 模拟；竖向的大钢管及横向撑杆均采用beam188 模拟。 5 ．施加预应力。主受力索按30% 的最小破断拉力施加，承重索应当施加适当的预应力 Ansys 模型： 分析 果： 工况1：最不利荷载组合+降温40℃ 位移 果： 拉杆索体系规范要求为L/200=52.25mm。本计算由于采用的是设计值， 果为 56.815mm，相差不大，如果改用标准值计算的话应该可以通过，就不浪费精力了。 强度计算 果： 竖向钢管: 2 2 最大应力为125.46N/mm 215N/mm ，满足强度要求。 横向撑杆： 横向撑杆的分析 果最大应力很大，经分析，最大应力发生在最上和最下的两个 撑杆与竖向钢管连接处，由于建模的粗糙，此处的连接情况失真较大且有很大的 应力集中，要得到此处更真实的计算 果，应进行细部的具体建模分析。但此连 接处较外围的一些强度 果是可以参考的，经查看，其强度 果应该在186.433 以下，满足强度要求。 竖向承重索轴力计算 果： 主受力索的轴力计算 果： 查看厂家不锈钢拉索的力学性能资料，φ28 的拉索截面积为196.34mm2，最小破 断拉力为220.39KN；10 的拉索截面积为59.66mm2，最小破断拉力为70.90KN。 由计算 果可知，承重索的最大轴力为 21.216KN，小于最小破断拉力，满足强 度要求。主受力拉索最大拉力为110.094KN，最小为31.864KN，小于最小破断拉 力，且不会松弛，满足强度要求。 支座反力计算 果： PRINT REACTION SOLUTIONS PER NODE ***** POST1 TOTAL REACTION SOLUTION LISTING ***** LOAD STEP= 1 SUBSTEP= 22 TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0 THE FOLLOWING X,Y,Z SOLUTIONS ARE IN GLOBAL COORDINATES NODE FX FY FZ MX MY MZ 1 0.19191 0.63457 0.42416E-14 0.0000 0.0000 98 418.07 21213. 0.18588E-13 0.0000 0.0000 110 16206.